سدادة أنبوب

سدادة الأنابيب هي أداة أو مادة تُستخدم لإغلاق خطوط الأنابيب مؤقتًا في شبكات الصرف الصحي وأنظمة نقل السوائل والغازات الأخرى ؛ وعادةً ما تُستخدم لأغراض الصيانة أو اختبار الخطوط غير المضغوطة. تُعرف سدادة الأنابيب أيضًا باسم السدادة القابلة للنفخ، ^{[ 1 ]} أو السدادة الميكانيكية، ^{[ 2 ]} أو سدادة اختبار الأنابيب، أو سدادة عزل خطوط الأنابيب، أو السدادة القابلة للتمدد، أو سدادة الأنابيب، أو مانع التسرب، أو حشوة الأنابيب، أو سدادة الأنابيب الهوائية، أو بالون الأنابيب، وذلك حسب المنطقة التي تُستخدم فيها.

لا يزال أصل هذه التقنية محل نقاش، لكن أقدم براءات الاختراع المتعلقة بسد الأنابيب تعود إلى تسعينيات القرن التاسع عشر. أول براءة اختراع لسدادة الأنابيب كما نعرفها اليوم تعود إلى أوسكار ف. أندرسون ، ونُشرت عام 1952، ^{[ 3 ]} وأول براءة اختراع للسدادات القابلة للنفخ نُشرت عام 1965 ^{[ 4 ].}

كثيراً ما يُخلط بين سدادات الأنابيب وملحقات السباكة الأصغر حجماً . مع ذلك، تُستخدم سدادات الأنابيب، كأداة صناعية، في خطوط أنابيب البنية التحتية الكبيرة. توفر سدادات الأنابيب طريقةً غير حفرية لصيانة المصارف وشبكات الصرف الصحي، ولإنشاء واختبار خطوط الأنابيب غير المضغوطة التي تعمل بالجاذبية.

تُستخدم سدادات الأنابيب لثلاثة أغراض رئيسية: الإغلاق المؤقت أو إيقاف تدفق السوائل في خط الأنابيب، واختبار التسرب، وتحويل مسار التدفق. كما تُستخدم أيضًا لسد نهايات الأنابيب لمنع دخول الأوساخ والملوثات الأخرى أثناء إنشاء خطوط الأنابيب أو صيانتها أو إصلاحها .

يتم إجراء اختبارات التسرب لخطوط الأنابيب التي تعمل بالجاذبية باستخدام سدادة الأنابيب مع مراعاة متطلبات المعيار الأوروبي EN1610 ^{[ 5 ]} لاختبارات الماء والهواء.

تتوفر سدادات الأنابيب القابلة للنفخ بأنواع عديدة، كل منها لغرض مختلف:

• سدادة أنبوب
• سدادة اختبار الأنابيب
• سدادة مخروطية
• حاقن الأنابيب
• سدادة أنبوب الضغط العالي
• سدادة أنبوب النفط والغاز
• قابس عملية البخار
• جهاز اختبار وصلات الأنابيب

يُعدّ الضغط العكسي مشكلة رئيسية لمستخدمي سدادات الأنابيب في الموقع. ويشير إلى القوة التي تتحملها السدادة أثناء عملية التركيب. عادةً ما تتعرض سدادات الأنابيب لضغط عكسي كبير في خط الأنابيب، لذا يجب حساب هذا الضغط بدقة لمنع انزلاق السدادة داخل الأنبوب. قد يؤدي انزلاق السدادة إلى نتائج خطيرة. على الرغم من أن سدادات الأنابيب الميكانيكية والنفخية تعتمد على موانع التسرب للتثبيت، إلا أنه عادةً ما يكون من الضروري استخدام وسائل تثبيت ميكانيكية ثانوية لمنع الانزلاق، وذلك من خلال استخدام براغي احتكاكية تُثبّت في الأنبوب، أو دعامات خلفية قوية، أو مثبتات، أو غيرها من وسائل التثبيت التي يضيفها المستخدم.

صيغة حساب الضغط الخلفي

قوة _{الارتداد} = السطح × ضغط الارتداد

${\displaystyle F_{b}=\pi .r^{2}.P_{b}}$

${\displaystyle F_{f}=(\mu .P_{i}.2\pi .r.L_{c})+(\mu .W_{w})}$

${\displaystyle F_{b}=F_{f}}$

${\displaystyle P_{b}={\frac {\mu .P_{i}.L_{c}}{r}}+{\frac {W_{w}.\mu }{2\pi .r^{2}}}}$

${\displaystyle F_{b}}$قوة الضغط الخلفي

سطح:${\displaystyle \pi .r^{2}}$

${\displaystyle r}$نصف قطر الأنبوب

${\displaystyle \mu }$معامل الاحتكاك

${\displaystyle F_{f}}$قوة الاحتكاك

${\displaystyle P_{b}}$الضغط الخلفي

${\displaystyle P_{i}}$ضغط التضخم

${\displaystyle L_{c}}$طول التلامس

${\displaystyle W_{w}}$وزن القابس

تُستخدم سدادات الأنابيب مع ملحقات إضافية مثل خراطيم الهواء والماء، وأجهزة التحكم في الهواء والضغط، والمقاييس، والمحولات، والسلاسل، وذلك حسب نوع سدادة الأنابيب والعملية.

يجب استخدام معدات مساعدة مثل الضواغط لنفخ سدادات الأنابيب، وخزانات المياه لملء خط الأنابيب، والمضخات في بعض الحالات.

لضمان عمر أطول لسدادات الأنابيب، يُنصح بتنظيفها بالماء والصابون قبل وبعد كل استخدام. تجنب استخدام المذيبات الكيميائية أو الهيدروكربونات أو سوائل البترول أو أي مواد أخرى قوية أثناء التنظيف، لأنها قد تُتلف أو تُدمر مطاط السدادة. بعد التنظيف، اشطف سدادات الأنابيب بالماء النظيف واتركها تجف في درجة حرارة الغرفة قبل استخدامها في خطوط الأنابيب.

تُحدد شروط التخزين وفقًا لمعيار ISO 2230 ^{[ 6 ]} . يجب تخزين سدادات الأنابيب في مكان جاف بدرجة حرارة تتراوح بين 15 و25  درجة مئوية، بعيدًا عن أشعة الشمس المباشرة والهواء المتداول. ينبغي تجنب ملامستها للسوائل والمعادن والمواد المطاطية الأخرى لفترات طويلة.

• المواصفة القياسية البريطانية BS EN 1610:2015: إنشاء واختبار المصارف وشبكات الصرف الصحي
• أوسكار ف. أندرسون
• هوائي